當前,數字時代正呼嘯而來,半導體作為新一代信息技術的核心,不僅是推動經濟發展的核心驅動力,更是抓住新一輪科技和產業革命機遇的關鍵。
為推動半導體行業發展,增強科技競爭力,國家先后發布了《國家集成電路產業發展推進綱要》《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》《" 十四五 " 數字經濟發展規劃》等文件。同時,各地方政府也在積極推動半導體行業發展,例如多地公布的 " 十四五 " 規劃中,已將半導體明確為未來五年重點發展方向。
然而,半導體行業雖然取得了一定的發展,但也面臨著勞動力短缺、投資資本減少等挑戰,實施數字化轉型戰略開始成為半導體企業提高運營效率降低運營成本,獲取更強市場競爭力的重要手段。
數字化轉型絕非一蹴而就
不久前,以 " 為‘芯’動力注入數字活力,助力半導體制造行業優化運營績效 " 為主題的聯合采訪活動在線上舉行,來自 AVEVA 劍維軟件、中電智維 ( 上海 ) 科技有限公司的嘉賓主要圍繞半導體制造業在數字化轉型中遇到的阻礙、利用數字化工具搭建智慧 FMCS 廠務監控體系降本增效及節能降耗,推進數字化和低碳化雙轉型等話題與媒體進行了深入交流。
半導體產業發展至今,已形成復雜的生態系統。對于半導體企業而言,需要運用高效的解決方案,通過數字化運營,實現信息化、精益化、流程無斷點及能耗可視化。但需要指出的是,半導體企業,覆蓋原材料、晶圓、集成電路以及下游的生產應用,產業鏈非常長,可以進行數字化的環節非常多,絕非一蹴而就。
AVEVA 劍維軟件中國區售前技術總監曹科表示,許多半導體企業很早就采取了各種各樣的數字化設計管理相關工具,雖然取得了一定的效果,但是也帶來了一些問題,比如,在過去,各數字化廠商的數字化應用解決方案在底層數據之間不貫通,各個數字化軟件之間的數據接收及數字化標準通訊還是有一定的差異,極易在企業內部形成數據孤島,給生產運營帶來困難。
AVEVA 劍維軟件中國區售前技術總監曹科
與此同時,每個企業應用數字化產品或解決方案的程度和水平參差不齊,也帶來了數字化發展水平的不一致,再加上這些年,數字化,特別是半導體企業的數字化發展非常迅速,吸引了大量資本的涌入,但數字化手段和數字化工具卻沒有跟上產業發展發展的步伐。
攜手合作助力半導體企業運營效率提升
AVEVA 劍維軟件作為一家全球工程和工業軟件提供商,致力于推動工業企業數字化轉型、管理復雜流程。自 1996 年進入中國以來,始終秉承將全球先進的數據 / 工程軟件帶入中國,并與其在全球的最佳實踐和創新行業的一些應用相結合,助力中國的工業用戶實現數字化轉型。截至目前,AVEVA 劍維軟件已服務于 16 個行業的五千多家用戶,同時擁有非常廣泛的合作伙伴和系統集成商。
"AVEVA 劍維軟件作為一個廠商,更多是引導和融合生態伙伴,共同去為用戶提供一站式解決方案。因此,從數字化的角度來講,AVEVA 劍維軟件不僅是需要做更多研究、更多創新 ; 也需要集各家所長,發揮整體生態作用,來推動整體轉型。" 曹科說道。
中國電子系統工程第二建設有限公司 ( 以下簡稱 " 中電二公司 " ) 與 AVEVA 劍維軟件的合作始于 2018 年,在國內半導體廠務系統建設中,為客戶提供性能優、穩定性強,未來全廠智慧廠務綜合建設,全面的全生命周期解決方案。中電智維 ( 上海 ) 科技有限公司 ( 以下簡稱 " 中電智維 " ) 作為中電二公司的全資子公司,將 AVEVA 劍維軟件的產品應用集成到其項目工程中,為中國半導體企業搭建高性能、穩定可靠的 FMCS 廠務監控體系,優化運營并為決策提供實時的支持。
具體來看,AVEVA InTouch HMI 是一款 HMI 人機界面可視化軟件,幫助客戶可視化、控制和優化運營,在全球三分之一以上的工業設施中得到應用,幾乎遍及所有國家 / 地區和行業 ;AVEVA System Platform 系統平臺是目前市場上為數不多的響應式、可擴展的解決方案,適用于監控、SCADA、HMI 和 IIoT 應用。平均來說,AVEVA System Platform 可以幫助客戶減少 80% 的工程工作量,并將運營效率提升 40%;AVEVA Historian 過程歷史數據庫可以捕獲并存儲高保真工業數據。
在中電智維 ( 上海 ) 科技有限公司總工程師華來珍看來,中電智維基于 AVEVA 劍維軟件產品搭建的 FMCS 廠務監控體系主要有兩大優勢:一是穩定可靠,對于智慧廠務,穩定和可靠是最關鍵的要素。二是高效和節能,在高效方面,基于 AVEVA 劍維軟件的底層數據架構,中電智維去構建,比如通過這種統一的平臺,了解單個流程到整個工廠的一個長期運營,然后控制各個子系統的協作,同時還包含可靠的數據和預警功能,操作人員能夠更早的進行故障診斷和排查,以保障運作的連續性 ; 在節能方面,同樣是在 AVEVA 劍維軟件的基礎之上,中電智維自身可以進行相應的研發和二次開發工作。
曹科認為,在 FMCS 這樣一個解決方案中,AVEVA 劍維軟件以 AVEVA Historian 過程歷史數據庫系統作為基礎,然后與中間的應用結合,如 AVEVA System Platform 系統平臺,以及 AVEVA InTouch HMI 人機界面可視化軟件,為用戶提供高效穩定的解決方案。
不僅如此,該解決方案還集成了第三方的硬件,可以從第三方平臺采集相應的數據,為系統提供數據支撐。同時,數據通過系統管理和操作反饋,可以到執行系統發布執行。
"AVEVA 劍維軟件提供一個穩定高效的解決方案,這是 AVEVA 劍維軟件 FCMS 為什么深受半導體企業用戶青睞的一個最主要的原因。"
目前,AVEVA 劍維軟件的 FMCS 廠務監控系統客戶已遍布北京、合肥、成都、重慶、福州、綿陽、武漢、昆明、蘇州等多個制造基地,實現穩定運行。
數字化方式推動節能降碳
當前,節能減排、綠色發展已成為全球共識。而半導體作為能源、水、化學品和原材料的資源密集型產業,從硅片制造、芯片設計、晶圓制造再到封裝測試,制造工藝繁多,其中有不少工序都對用電量有著巨大需求。
那么,對于半導體企業而言,該如何利用數字化方式來解決碳排放的問題呢?
據曹科介紹,AVEVA 劍維軟件的愿景是推動業界高質量使用全球資源。所以低碳、可持續性發展的理念已經內置在產品的設計之中。同時,AVEVA 劍維軟件也是行業首批獲得科學減碳倡議組織 ( Science Based Targets initiative, SBTi ) 凈零排放目標認證的企業,積極賦能生態圈伙伴開發出更多數字化解決方案,以提質增效帶動節能降耗。
實際上,電子半導體企業除了用電量非常大以外,還會應用一些惰性氣體和特殊化學品。因此,廢水、廢氣的處理,也是電子半導體企業所面臨著重要的一個話題。
值得一提的是,華東地區有一家生產晶圓的國家級制造基地,就采用了 FMCS 廠務監控體系,用來監測和管理廢水、廢氣、廢液、固體廢物處理排放。
華來珍表示,半導體產業碳排放主要由廠務系統和生產系統兩大部分組成。對于工藝生產系統,由于高制程的半導體產業,工藝設備基本上都靠進口,本身節能空間其實是有限的,因此,中電智維更多是在廠務系統中實施節能降耗的工作。
作為智慧運維企業,依托于母公司工程總承包的優勢,中電智維從規劃設計端開始,進行節能降耗的設計理念植入。比如,在規劃建設階段,中電智維基于國內的綠色建筑標準或認證標準,來搭建能源管理系統。在運營維護階段,通過技術改善或管理措施改善,進行節能降耗的診斷措施。
未來有何布局?
此外,在本次溝通會上,雙方還透露了未來的發展規劃。
曹科表示,AVEVA 劍維軟件涉及行業非常廣泛,包含石油、石化、電力、造船、生命制藥、科學、冶金、電子、半導體、水務等。在中國,AVEVA 劍維軟件只有二百四十多名員工,要去服務于五千多家用戶。這需要依靠 AVEVA 劍維軟件強大、共創、開放的生態圈合作伙伴。
" ‘在中國,為中國’和‘客戶至上’是 AVEVA 劍維軟件的服務理念," 曹科表示," 在半導體行業,AVEVA 劍維軟件不僅要提供集成化、信息化、數字化的解決方案,還要滿足綠色循環經濟的發展要求。并且,要從整個方案的可執行、可落地,用戶的友好程度方面進行投入或開發。"
華來珍指出,中電智維希望能夠在不同的細分行業進一步加強與 AVEVA 劍維軟件的深度合作,同時加強自身的研發能力的建設,以及對軟件二次開發能力。基于這種具體的業務場景來開展這種定制化的一個合作。另外,中電智維目前正計劃從合作比較深入或者擅長的領域繼續拓展,同時還計劃將 AVEVA 劍維軟件列為后續的可選戰略合作伙伴,進一步擴充業務范圍,包括生態圈。
寫在最后:
如今,數字化轉型不再是一種選擇,而是滲透到每一個行業,成為在競爭環境中茁壯成長的必要條件。
據工信部數據顯示,2021 年國內集成電路全行業銷售額首次突破萬億元,2018-2021 年復合增長率為 17%,是同期全球增速的 3 倍多。龐大的市場需求無疑是整個半導體產業快速發展的機遇。
可以肯定的是,在 AVEVA 劍維軟件與中電智維的共同努力下,必將推動越來越多的半導體企業數字化轉型進程,不斷譜寫半導體產業發展的新篇章。
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